WO2002051651A1 - Ensemble consitute d'un pneumatique et d'une piece d'etancheite et procede de fabrication - Google Patents

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WO2002051651A1
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tire
rim
assembly
beads
sealing part
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Olivier Ferlin
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Societe De Technologie Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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    • Y10T152/10828—Chafer or sealing strips

Definitions

  • the present invention relates to an assembly formed of a tire without an inner tube, intended to be mounted on a rim, and of a device intended to ensure the seal between said rim and said tire. It relates more particularly to assemblies for heavy vehicles.
  • Patent FR 1 130 534 shows such an assembly with a tire internally comprising a layer impermeable to the inflation gases generally used.
  • the service rim of said tire is a rim comprising seats slightly inclined relative to the axis of rotation (flat seats or seats inclined at an angle equal to 5 °). It comprises on each side of the rim tape a fixed rim and a removable rim, locked by any suitable means, in particular by a split locking ring which is received in a groove provided for this purpose.
  • On the side of the fixed rim whether the rim seat is flat or inclined at 5 °, the bead of the tire is housed on said seat and against the rim: this results in a certain seal.
  • the rim is not waterproof, hence the need, to mount and allow the correct rolling of the tire without an inner tube, to install a sealing part made of material.
  • elastomeric, part which can be in the form of two edges having in meridian section the form of angles, said two edges being joined axially by a quasi-flat strip on which is disposed in an airtight manner an inflation valve.
  • This sealing part gives the assembled assembly the necessary sealing if the dimensioning, in particular the thicknesses between the beads and the insulating seats are sufficient, at least over a substantial axial part.
  • the invention proposes to ensure that the two edges of the sealing piece made of elastomeric material are integral with the tire, thus making it possible to reassemble said tire after having removed the latter from its service rim.
  • the assembly according to the invention comprises a tire without an inner tube, provided with two beads and intended to be mounted on a rim comprising seats extended radially outwardly by flanges, and a rubbery sealing piece disposed between said rim and said tire; this tire has diameters DP of bead seats greater than the corresponding diameters DJ of the mounting rim seats; in addition, this tire is integrally provided with a sealing part formed by three parts integral with each other, a central part, made of a rubber mixture impermeable to inflation gases and placed axially between the beads of the tire, this central part extending axially at least under the beads of the tire by two parts forming edges of material resistant to compression (and not necessarily impermeable to inflation gases), these edges being integral with the beads of the tire and separable from the central part.
  • the sealing part comprises means having the function of allowing a localization of the separation zone between the edges and the central part of said part in order to 'facilitate this separation by means of a cutting tool in particular by avoiding
  • these locating means take the form of a groove (or rib) oriented in the circumferential direction and produced on the face of the sealing piece intended to face the rim tape surface; this groove (or rib) has a suitable depth (or thickness) so as not to weaken the connection between the central part and the edges of the sealing part in new condition.
  • This groove (rib) serves, when removing the central part, as a guide for a cutting tool to cut the sealing piece between the central part and the edges in order to avoid injuring the bead of the tire while by making a satisfactory cut from the first separation attempt.
  • this part is produced by gluing between the central part and the edges according to a preferably oblique plane at an angle ⁇ at most equal to 60 ° (angle measured relative to the axial direction); this bonding zone can be materialized by the presence of a material of a color different from the color of the sealing part.
  • the edges are, seen in meridian section, in the form of strips of rubber mixture resistant to impact and breakage which can be caused by the assembly and disassembly tools of the assembly on its rim.
  • the average thickness of each edge is such that the difference between the average diameter of the rim seat and the average diameter measured on the part of the assembly intended to come into contact on said seat is between 0 and 4 mm.
  • tightening is meant the value of the compression deformation of the materials present in the assembly under a rigid annular element to which a carcass reinforcement is anchored during mounting on the service rim. This tightening is defined by the following relationship:
  • DJ is the diameter of the rim measured on a perpendicular to the axis of rotation of the assembly passing through the center of gravity of the meridian section of the bead reinforcement rod
  • DT is the diameter of the base of the rod taken on the same perpendicular
  • DB is the inside diameter of the assembly (tire - sealing piece) taken on the same perpendicular.
  • Said tightening can be constant axially along the rim seat; it can also vary, as known per se, due to the possible differences between the rim seats and the seats of the beads provided with the sealing parts.
  • the tightening can increase by going from the edges to the point of the beads; but it can just as easily decrease.
  • Said tightening variations can be made by varying the thickness of the edges of the sealing part, or by varying the profile of the tire seat without said part.
  • the edges are, seen in meridian section, in the form of bands with curved edges in a rubber mixture resistant to impact and breakage which can be caused by the assembly and disassembly tools of the assembly on its rim, each part curved. extending radially outward the portion of the edge located radially under each bead; these curved parts can advantageously be made of a material resistant to wear by friction against the flanged edges.
  • the sealing part can be made with an identical material for the central part and the edges, it being understood that this material must at least have sufficient airtightness characteristics and be able to be made integral with the beads of the tire.
  • the material constituting the sealing part can be any material having sufficient flexibility as well as air tightness allowing both mounting and inflation (and not necessarily in a rubber mixture).
  • the permeability of the material of the central part is measured by a coefficient of permeability c, measured at 80 ° C according to DIN standard n ° 53 536 and is expressed in m 2 / s. Pa. This coefficient will preferably be less than 7 10 ⁇ ⁇ m 2 / s. Pa.
  • the fixing of the sealing part to the beads of a tire to form a closed pneumatic assembly can, for example, be carried out by bonding using a bonding material ensuring both bonding on the bead and on the edge. of said piece.
  • the central part of the sealing part is removed, leaving the edges of this part in place under the beads of said tire; this is possible because the sealing part was integral with the tire by its two edges. In this way the tire provided with these edges can again be easily mounted on the same service rim with an air chamber.
  • the pneumatic - sealing part made of rubber mixture forms a whole and its manufacturing process comprises the following stages: a) manufacture and vulcanization of a tire with incorporated chamber, as known per se, the diameters of the tire bead seats being at least equal to the diameters of the corresponding service rim seats, b) manufacture of a sealing part not vulcanized in a rubber mixture by co-extrusion using for example a roller nose extruder, this part comprising axial end parts forming edges, c) fitting of the sealing part to the interior of the tire so that the beads of this tire are in abutment on the edges and positioning of this assembly on an assembly drum having a radially expandable cylindrical molding surface, this surface being limited axially by lateral parts axially limiting the axial displacement of the beads in the next step; d) radial expansion of the assembly drum and inflation of the tire to a sufficient pressure to obtain an appropriate contact between the sealing part and the beads of the tire, e) vulcanization of the sealing part to make said part integral
  • the edges of the sealing part have curved parts, it is advisable to provide that the lateral parts limiting the axial movement of the assembly on the assembly drum have a meridian profile similar to the meridian profile of the service rim .
  • FIG. 1 partially represents a section of a assembly formed by a tire, a sealing part and a rim
  • FIG. 2 is a view of the same assembly after removal of the central part of the sealing part
  • Figure 3 shows another variant of an assembly according to the invention mounted on a service rim.
  • the assembly not mounted on its rim, in accordance with the invention, and shown partially in FIG. 1, is composed of a tire P without independent inner tube and of a sealing part E to be mounted on a rim service J shown in dotted lines.
  • the tire P has a usual structure and mainly comprises a metal carcass reinforcement 1, radial in the case studied and anchored in each bead to at least one bead wire 2 to form a reversal 10.
  • the bead has a wall formed:
  • Said part is composed of three parts: two lateral parts 50 having the shape of frustoconical crowns intended to be disposed, in an integral manner, between the bead seat 42 and the rim seat 440.
  • the thickness e 0 of the edges of the sealing piece E is measured on a perpendicular to the axis of rotation passing through the center of gravity of the anchor rod 2 and is equal to the difference (DP - DB), DP being the diameter on said perpendicular of the bead of the tire P and DB being the inside diameter of the crown 50 of the sealing piece E.
  • This thickness e 0 is determined by so that there is an appropriate tightening of the assembly (tire - sealing part) on the rim J between the bead wire 2 and said rim.
  • a central part 51 which may have a thickness e t greater than the thickness e of the lateral parts 50, and which is provided with an orifice necessary for fitting a valve base.
  • a groove 52 extending circumferentially on the radially inner face 53 of the sealing part E and on only part of the thickness of the sealing piece.
  • This groove is positioned substantially between the central part 51 and one of the lateral parts 50 of the sealing part and has the function of allowing a correctly localized and easy cutting of the central part without creating damage to the beads.
  • This groove 52 serves both as a guide for positioning the cutting tool and as a guide for this tool for separating the central part 51 from the lateral parts 50.
  • the tire assembly - sealing part in new condition, unassembled and not inflated and in the same figure a section of the mounting rim J in dotted lines comprising a seat frustoconical surface rim 440 extended axially and radially outside by a flange R; according to this representation, it is easy to understand the tightening of the materials of the tire and of the sealing part under the bead wire 2 in the beads when the assembly according to the invention is mounted on this rim.
  • the rubber mixture constituting the lateral parts 50 of the part E and the central part is a unique mixture based on butyl elastomer, which has the particularities of having good impermeability.
  • the central part 51 of the sealing part is separated from the lateral parts 50 by cutting by means of a appropriate tool.
  • the lateral parts 50 remaining on the tire, said tire, as shown in FIG. 2 after cutting the sealing part and removing the central part 51, may, after repair or other manipulation, be reassembled easily on a rim of the same type with an independent air chamber and without the central part 51, and be reused under normal conditions of safety and efficiency.
  • FIG. 3 shows a partial cross-section of another variant of an assembly according to the invention, comprising a tire P 'of dimension 11.00 R 20 and a sealing piece E', mounted and inflated on a service rim J .
  • the tire comprises a carcass reinforcement, the radial one anchored in each bead to a bead 2 ', 2 ".
  • This tire P has a diameter measured under the bead and under the bead 2' greater by 6 mm compared to the corresponding diameter of its mounting rim
  • the tire is made integral with a sealing part E 'of generally cylindrical geometry formed by a central part 51' extended axially by lateral parts comprising a part 50 'intended to be in contact with the seat of the bead, this part 50 ′ itself being extended axially and radially outward by a flange 53 ′ rising along the vertical external wall of the bead, each lateral part having a thickness equal to 3 mm.
  • the central part 51 ′ is made of a mixture based on butyl elastomer and has an average thickness of 3 mm, which has the particularities of having a good i mpermeability and not having a very large baking tack on the other mixtures while the lateral parts are formed from a rubber mixture commonly used for the protective layer of tire beads.
  • the junction 80 'between the lateral parts 50' and the central part 51 ' is, seen in meridian section, an oblique junction making an angle ⁇ with the axis of rotation substantially equal to 45 °, said junction being substantially in the extension of the internal wall 40 'of the bead.
  • This junction 80 is made visible either by the fact that the rubbers of the three parts of the part E are of different colors, or by the fact that said junction is materialized by a thin layer of color.
  • the use of butyl-based mixture for the central part facilitates the separation according to the interface between said central part and the lateral parts by simple pulling of the more or less tapered parts of said central part.
  • the service rim J 'on which the assembly described is mounted comprises a first part 61' axially limited by a first hook R 'integral with this part 61' and, mounted removably to allow the assembly and disassembly of said assembly, a second hook 63 ′ locked on the first part 61 ′ by a locking element 62 ′ of which a part of the external radial surface constitutes a seat for the assembly.
  • the axial width between the beads of the unassembled assembly is less than the axial width L 'between the rim flanges R' and 63 'and the central part 51' is elastic and deformable in the axial direction under the action of the inflation pressure in order to achieve a good mounting of the assembly on the rim and a good contact of the vertical external walls 440 ′, 440 ′′ of the beads against the flanged edges.
  • valve stem 70 ' In addition and to allow the inflation of the assembled assembly, there is an inflation valve removably attached by means of a valve stem 70 'to a valve base 55', itself fixedly attached to a enlarged portion 54 'of the central part of the sealing part 51'.
  • This valve stem 70 ' is intended to pass through a window 60' passing through the rim tape 610 ', visible in FIG. 3, closed axially at its two ends.
  • the valve base 55 'to be mounted on the central part 51' so that the radially internal end of the means for fixing the valve stem to said base is entirely located within the thickness of said central part.
  • these fixing means are located entirely inside a housing 52 ′ formed on the sealing part E and opening on the face radially inside said part.
  • the valve stem can be fixed on the base before even performing said mounting as soon as the central part 51 'is sufficiently deformable in an elastic manner to allow the introduction of the valve stem 70' in the window 60.
  • the assembly is threaded onto its service rim devoid of its removable rim 63 'and the locking elements 62', the valve stem sliding on the rim strip 610 'before passing into the window 60'; the assembly operation is then continued until complete installation on the rim tape and installation of the removable rim 63 ′ and then by the inflation of the assembly in order to place said assembly against the seats and the rim flanges.
  • the central part is reinforced circumferentially to reduce or even prevent it from being deformed permanently inside the window 60 'and then interfere with disassembly.
  • the reinforcements 57 ′ in the form of cables or wires, can, in particular but not exclusively, be oriented at a small angle of 0 ° to 5 ° relative to the circumferential direction; these same reinforcements, limited to the central part, can extend to the junction 80 ′ and can serve as a guide for the cutting tool used to separate the central part from the side parts; preferably the angle of the reinforcements is at most equal to 45 °
  • a reinforcement solution shown with the embodiment of FIG. 3, consists in incorporating into the central part a reinforcement 56 ′ of generally cylindrical shape with an axis substantially perpendicular to said inner face of material resistant to compression resting on the bottom rim 610 'on either side of the window 60' in the circumferential direction; this cylinder 56 'open on the radially internal face of the central part 51' opposes the deformation of said part inside the window while keeping the valve base far enough away from the jetting bottom.
  • the assemblies can be provided with safety means intended to prevent an assembly according to the invention from being able to be inflated beyond a limit pressure when said assembly is not mounted on a rim .
  • the invention is not limited to the examples described and shown and various modifications can be made thereto without departing from its scope.

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Abstract

Ensemble comprenant un pneumatique (P) sans chambre à air, doté de deux bourrelets et destiné à être monté sur une jante de montage (J) comportant des sièges (440) prolongés radialement vers l'extérieur par des rebords (R), et une pièce d'étanchéité caoutchouteuse (E) disposée entre ladite jante et ledit pneumatique, caractérisé en ce que les diamétres (DP) de sièges de bourrelets de pneumatique sont supérieurs aux diamètres (DN) correspondants des sièges (440) de jante, ledit pneumatique (P) étant pourvu solidairement de la pièce d'étanchièté (E) formée de trois parties solidaires entre elles, une partie centrale (51), réalisée en matériau imperméable aux gaz de gonflage, étant placée axialement entre les entre les bourrelets du pneumatique par des bords (50) solidaires desdits bourrelets, des moyens étant prévus pour faciliter la séparation de la partie central des parties latérales. Procédé de fabrication d'un tel ensemble.

Description

ENSEMBLE CONSTITUE D'UN PNEUMATIQUE ET D'UNE PIECE D'ETANCHEITE ET PROCEDE DE FABRICATION.
La présente invention concerne un ensemble formé d'un pneumatique sans chambre à air, destiné à être monté sur jante, et d'un dispositif destiné à assurer Pétanchéité entre ladite jante et le dit pneumatique. Elle concerne plus particulièrement les ensembles pour véhicules lourds.
Le brevet FR 1 130 534 montre un tel ensemble avec un pneumatique comportant intérieurement une couche imperméable aux gaz de gonflage généralement utilisés. La jante de service dudit pneumatique est une jante comprenant des sièges peu inclinés par rapport à l'axe de rotation (sièges plats ou sièges inclinés d'un angle égal à 5°). Elle comporte de chaque côté du fond de jante un rebord fixe et un rebord amovible, verrouillé par tout moyen convenable, notamment par un anneau de verrouillage fendu venant se loger dans une rainure prévue à cet effet. Du côté du rebord fixe, que le siège de jante soit plat ou incliné à 5°, le bourrelet du pneumatique vient se loger sur ledit siège et contre le rebord : il s'ensuit une certaine étanchéité. Par contre, du côté du rebord dé jante amovible, la jante n'est pas étanche, d'où la nécessité, pour monter et permettre le roulage correct du pneumatique sans chambre à air, de mettre en place une pièce d'étanchéité en matière élastomérique, pièce qui peut se présenter sous forme de deux bords ayant en section méridienne la forme de cornières, lesdits deux bords étant réunis axialement par une bande quasi-plate sur laquelle est disposée de manière étanche une valve de gonflage.
Cette pièce d'étanchéité confère à l'ensemble monté l'étanchéité nécessaire si le dimensionnement, en particulier les épaisseurs entre bourrelets et sièges déjante sont suffisants, au moins sur une partie axiale conséquente.
Le document GB 417509 décrit un pneumatique auquel est associée une pièce d'étanchéité en forme d'anneau ayant des parties latérales fixées radialement sous les bourrelets du pneumatique. Toutefois, ce document ne décrit ni ne suggère aucun moyen pour rendre aisé et sûre la séparation de la pièce d'étanchéité du pneumatique afin d'accéder à l'intérieur de ce pneumatique.
En effet et pour différentes raisons liées au pneumatique, il est souvent nécessaire de procéder provisoirement au démontage de l'ensemble, en particulier lorsque ledit ensemble est destiné au roulage sur sol plus ou moins accidenté. Pour des raisons notamment de sécurité, il est usuel de remonter uniquement le pneumatique sur la même jante ou une jante de même type en présence d'une chambre à air. Se pose alors le problème de la tenue sur jante des bourrelets alors démunis de la pièce d'étanchéité : il peut y avoir un pincement de la chambre entre les bourrelets et la jante, ou encore une rotation du pneumatique sur sa jante lorsqu'un couple intense est appliqué au pneumatique, ou bien un mouvement axial complètement incontrôlé des bourrelets par rapport à la jante.
Pour remédier à de tels inconvénients et permettre le remontage du pneumatique, l'invention propose de faire en sorte que les deux bords de la pièce d'étanchéité en matière élastomérique soient solidaires du pneumatique permettant ainsi de remonter ledit pneumatique après avoir démonté ce dernier de sa jante de service.
L'ensemble conforme à l'invention comprend un pneumatique sans chambre à air, doté de deux bourrelets et destiné à être monté sur une jante comportant des sièges prolongés radialement vers i'extérieur par des rebords, et une pièce d'étanchéité caoutchouteuse disposée entre ladite jante et ledit pneumatique ; ce pneumatique a des diamètres DP de sièges de bourrelets supérieurs aux diamètres DJ correspondants des sièges de jante de montage ; en outre, ce pneumatique est pourvu solidairement d'une pièce d'étanchéité formée de trois parties solidaires entre elles, une partie centrale, réalisée en mélange caoutchouteux imperméable aux gaz de gonflage et placée axialement entre les bourrelets du pneumatique, cette partie centrale se prolongeant axialement au moins sous les bourrelets du pneumatique par deux parties formant des bords en matériau résistant à la compression (et non nécessairement imperméable aux gaz de gonflage), ces bords étant solidaires des bourrelets du pneumatique et séparables de la partie centrale. La pièce d'étanchéité comporte des moyens ayant pour fonction de permettre une localisation de zone de séparation entre les bords et la partie centrale de ladite pièce afin de' faciliter cette séparation au moyen d'un outil de coupe notamment en évitant d'endommager les bourrelets du pneumatique.
Dans une première variante, ces moyens de localisation prennent la forme de rainure (ou nervure) orientée dans la direction circonférentielle et réalisée sur la face de la pièce d'étanchéité destinée à faire face à la surface de fond de jante; cette rainure (ou nervure) a une profondeur (ou épaisseur) appropriée pour ne pas fragiliser la liaison entre la partie centrale et les bords de la pièce d'étanchéité à l'état neuf. Cette ramure (nervure) sert, au moment de l'enlèvement de la partie centrale, de guide à un outil de coupe pour couper la pièce d'étanchéité entre la partie centrale et les bords afin d'éviter de blesser le bourrelet du pneumatique tout en réalisant une coupe satisfaisante dès le premier essai de séparation. Dans une autre variante préférentielle permettant de séparer aisément les parties de la pièce d'étanchéité, cette pièce est réalisée par collage entre la partie centrale et les bords selon un plan de préférence oblique selon un angle α au plus égal à 60° (angle mesuré par rapport à la direction axiale); cette zone de collage peut être matérialisée par la présence d'un matériau de couleur différente de la couleur de la pièce d'étanchéité.
Préférentiellement, les bords se présentent, vus en section méridienne, sous forme de bandes en mélange de caoutchouc résistant aux chocs et aux cassures pouvant être occasionnées par les outils de montage et démontage de l'ensemble sur sa jante. Afin d'obtenir un serrage satisfaisant de l'ensemble sur la jante pour assurer une bonne coopération de cet ensemble avec sa jante, l'épaisseur moyenne de chaque bord est telle que la différence entre le diamètre moyen de siège de jante et le diamètre moyen mesuré sur la partie de l'ensemble destinée à venir en contact sur ledit siège est compris entre 0 et 4 mm.
Par serrage, on entend la valeur de la déformation de compression des matériaux présents dans l'ensemble sous un élément annulaire rigide auquel est ancrée une armature de carcasse au cours du montage sur la jante de service. Ce serrage est défini par la relation suivante :
S = (DJ-DB)/(DT-DB), où :
DJ est le diamètre de la jante mesuré sur une perpendiculaire à l'axe de rotation de l'ensemble passant par le centre de gravité de la section méridienne de la tringle de renforcement de bourrelet,
DT est le diamètre de la base de la tringle pris sur la même perpendiculaire,
DB est le diamètre intérieur de l'ensemble (pneumatique - pièce d'étanchéité) pris sur la même perpendiculaire.
Ledit serrage peut être constant axialement le long du siège de jante; il peut aussi varier, comme connu en soi, du fait des différences possibles entre les sièges de jante et les sièges des bourrelets munis des pièces d'étanchéité. Le serrage peut augmenter en allant des rebords à la pointe des bourrelets; mais il peut tout aussi bien diminuer. Lesdites variations de serrage peuvent se faire par variation d'épaisseur des bords de pièce d'étanchéité, ou par variation du profil du siège de pneumatique démuni de ladite pièce. Préférentiellement, les bords se présentent, vus en section méridienne, sous forme de bandes à bords recourbés en mélange de caoutchouc résistant aux chocs et aux cassures pouvant être occasionnées par les outils de montage et démontage de l'ensemble sur sa jante, chaque partie recourbée prolongeant radialement vers l'extérieur la partie du bord située radialement sous chaque bourrelet; ces parties recourbées peuvent avantageusement être en matériau résistant à l'usure par frottement contre les rebords déjante.
La pièce d'étanchéité peut être réalisée avec un matériau identique pour la partie centrale et les bords, étant entendu que ce matériau doit au moins présenter des caractéristiques d'étanchéité à l'air suffisantes et pouvoir être rendu solidaire des bourrelets du pneumatique. Le matériau constituant la pièce d'étanchéité peut être toute matière présentant une souplesse suffisante ainsi qu'une étanchéité à l'air permettant à la fois le montage et le gonflage (et non nécessairement en mélange de caoutchouc).
La perméabilité du matériau de la partie centrale, elle est mesurée par un coefficient de perméabilité c, mesuré à 80°C selon la norme DIN n° 53 536 et s'exprime en m2 / s . Pa. Ce coefficient sera préférentiellement inférieur à 7 10 ~η m2 / s . Pa. La fixation de la pièce d'étanchéité aux bourrelets d'un pneumatique pour constituer un ensemble pneumatique fermé peut être, par exemple, réalisée par collage en employant un matériau de liaison assurant à la fois le collage sur le bourrelet et sur le bord de ladite pièce. Pour permettre la réutilisation dudit pneumatique sur la même jante de montage (ou une jante analogue) avec une chambre à air tout en évitant les problèmes de pincement de la chambre après un démontage pour réparation du pneumatique nécessitant d'avoir accès à l'intérieur du pneumatique, par exemple après une perforation, on enlève la partie centrale de la pièce d'étanchéité en laissant en place les bords de cette pièce sous les bourrelets dudit pneumatique; ceci est possible du fait que la pièce d'étanchéité était solidaire du pneumatique par ses deux bords. De cette manière le pneumatique pourvu de ces bords peut être à nouveau aisément monté sur une même jante de service avec une chambre à air.
L'ensemble pneumatique - pièce d'étanchéité en mélange de caoutchouc forme un tout et son procédé de fabrication comprend les étapes suivantes : a) fabrication et vulcanisation d'un pneumatique avec chambre incorporée, comme connu en soi, les diamètres des sièges de bourrelet de pneumatique étant au moins égaux aux diamètres des sièges de jante de service correspondants, b) fabrication d'une pièce d'étanchéité non vulcanisée en mélange de caoutchouc par co-extrusion au moyen par exemple d'une extrudeuse à nez à rouleaux, cette pièce comprenant des parties d'extrémité axiale formant des bords, c) mise en place de la pièce d'étanchéité à l'intérieur du pneumatique de façon que les bourrelets de ce pneumatique soient en appui sur les bords et mise en place de cet ensemble sur un tambour d'assemblage ayant une surface de moulage cylindrique expansible radialement, cette surface étant limitée axialement par des parties latérales limitant axialement le déplacement axial des bourrelets à l'étape suivante; d) expansion radiale du tambour d'assemblage et gonflage du pneumatique à une pression suffisante pour obtenir un contact approprié entre la pièce d'étanchéité et les bourrelets du pneumatique, e) vulcanisation de la pièce d'étanchéité pour rendre solidaire ladite pièce avec le pneumatique au moyen de la surface de moulage portée à la température requise pour ladite vulcanisation, f) démontage de l'ensemble pièce d'étanchéité - pneumatique et stockage en l'état.
Lorsque les bords de la pièce d'étanchéité présentent des parties recourbées, il est judicieux de prévoir que les parties latérales limitant le déplacement axial de l'ensemble sur le tambour d'assemblage aient un profil méridien semblable au profil méridien de la jante de service.
Une autre alternative consiste à réaliser un ensemble selon l'invention en employant un procédé comparable au procédé employé pour rénover la bande de roulement d'un pneumatique après usure, par exemple, en disposant une gomme de liaison non vulcanisée entre les bourrelets d'un pneumatique et la pièce d'étanchéité préalablement moulée et vulcanisée puis en réalisant une mise en pression et une vulcanisation de ladite gomme de liaison. Les caractéristiques de l'invention seront mieux comprises à l'aide de la description qui suit et qui se réfère au dessin, illustrant à titre non limitatif des exemples d'exécution, et sur lequel : la figure 1 représente partiellement une coupe d'un ensemble formé par un pneumatique une pièce d'étanchéité et une jante, la figure 2 est une vue du même ensemble après enlèvement de la partie centrale de la pièce d'étanchéité; la figure 3 montre une autre variante d'un ensemble selon l'invention monté sur une jante de service.
L'ensemble non monté sur sa jante, conforme à l'invention, et montré partiellement sur la figure 1, est composé d'un pneumatique P sans chambre à air indépendante et d'une pièce d'étanchéité E pour être monté sur une jante de service J représentée en traits pointillés. Le pneumatique P a une structure usuelle et comprend principalement une armature de carcasse métallique 1, radiale dans le cas étudié et ancrée dans chaque bourrelet à au moins une tringle 2 pour former un retournement 10. Une armature 3, formée de câbles métalliques inclinés par rapport à la direction circonférentielle, complète le renforcement de chaque bourrelet du pneumatique P. Le bourrelet a une paroi formée :
• axialement à l'intérieur d'une face intérieure 40 d'une couche 4 de mélange de caoutchouc imperméable aux gaz de gonflage,
• axialement à l'extérieur d'une face extérieure 41 partiellement perpendiculaire à l'axe de rotation, comprenant une partie verticale 410 prolongée radialement à l'extérieur par une partie concave 411, elle-même prolongée par une partie 412 de flanc, et • radialement à l'intérieur par une partie arrondie assurant la jonction entre la partie verticale 410 et un siège 42 de bourrelet de forme tronconique dans l'exemple étudié, ledit siège ayant un diamètre qui décroît régulièrement de son bord axialement extérieur à son bord axialement intérieur en restant de manière constante supérieur • au diamètre correspondant du siège incliné 440 de la jante J (représentée en traits pointillés). Entre la jante J et le pneumatique P et en particulier ses bourrelets, est disposée la pièce d'étanchéité E. Ladite pièce est composée de trois parties : deux parties latérales 50 ayant la forme de couronnes tronconiques destinée à être disposée, de manière solidaire, entre le siège de bourrelet 42 et le siège de jante 440. L'épaisseur e0 des bords de la pièce d'étanchéité E est mesurée sur une perpendiculaire à l'axe de rotation passant par le centre de gravité de la tringle d'ancrage 2 et est égale à la différence (DP - DB), DP étant le diamètre sur ladite perpendiculaire du bourrelet du pneumatique P et DB étant le diamètre intérieur de la couronne 50 de la pièce d'étanchéité E. Cette épaisseur e0 est déterminée de manière à ce qu'il existe un serrage approprié de l'ensemble (pneumatique - pièce d'étanchéité) sur la jante J entre la tringle 2 et ladite jante.
Axialement entre les parties latérales 50, de largeur axiale, sensiblement égale à la largeur axiale de la base 42 du bourrelet de pneumatique, se trouve une partie centrale 51 qui peut avoir une épaisseur et supérieure à l'épaisseur èo des parties latérales 50, et qui est munie d'un orifice nécessaire à la pose d'une embase de valve. Au voisinage de la partie axialement à l'intérieur de chaque bourrelet (correspondant à l'intersection des parois 40 et 42), il est prévu une rainure 52 s'étendant circonférentiellement sur la face radialement intérieure 53 de la pièce d'étanchéité E et sur une partie seulement de l'épaisseur de la pièce d'étanchéité. Cette rainure est positionnée sensiblement entre la partie centrale 51 et une des parties latérales 50 de la pièce d'étanchéité et a pour fonction de permettre une découpe correctement localisée et aisée de la partie centrale sans créer d'endommagement des bourrelets. Cette rainure 52 sert à la fois de repère pour positionner l'outil de coupe et de guide à cet outil pour réaliser la séparation de la partie centrale 51 des parties latérales 50.
Par commodité, il a été représenté sur la figure 1, l'ensemble pneumatique - pièce d'étanchéité à l'état neuf non monté et non gonflé et sur la même figure une coupe de la jante de montage J en pointillés comprenant un siège de jante de surface tronconique 440 prolongé axialement et radialement à l'extérieur par un rebord R; selon cette représentation, il est aisé de comprendre le serrage des matériaux du pneumatique et de la pièce d'étanchéité sous la tringle 2 dans les bourrelets lors du montage sur cette jante de l'ensemble selon l'invention. Le mélange de caoutchouc constituant les parties latérales 50 de la pièce E et la partie centrale est un mélange unique à base d'élastomère butyl, qui présente les particularités d'avoir une bonne imperméabilité. Ainsi, lorsque l'ensemble étudié est appelé à être démonté et lorsque l'examen de l'intérieur du pneumatique est rendu nécessaire, la partie centrale 51 de la pièce d'étanchéité est séparée des parties latérales 50 par découpe au moyen d'un outil approprié.
Les parties latérales 50 restant sur le pneumatique, ledit pneumatique, comme montré à la figure 2 après découpe de la pièce d'étanchéité et enlèvement de la partie centrale 51, pourra, après réparation ou autre manipulation, être remonté de manière aisée sur une jante de même type avec une chambre à air indépendante et sans la partie centrale 51, et être réutilisé dans des conditions normales de sécurité et de rendement.
La figure 3 montre une coupe transversale partielle d'une autre variante d'un ensemble selon l'invention, comprenant un pneumatique P' de dimension 11.00 R 20 et une pièce d'étanchéité E', monté et gonflé sur une jante de service J'. Dans cette variante, le pneumatique comprend une armature de carcasse l' radiale ancrée dans chaque bourrelet à une tringle 2', 2". Ce pneumatique P a un diamètre mesuré sous les bourrelets et sous les tringles 2' supérieur de 6 mm par rapport au diamètre correspondant de sa jante de montage. Avant montage, le pneumatique est rendu solidaire avec une pièce d'étanchéité E' de géométrie générale cylindrique formée d'une partie centrale 51' prolongée axialement par des parties latérales comprenant une partie 50' destinée à être en contact avec le siège du bourrelet, cette partie 50' étant elle même prolongée axialement et radialement vers l'extérieur par un rebord 53' remontant le long de la paroi externe verticale du bourrelet. Chaque partie latérale a une épaisseur égale à 3 mm. Dans le cas présenté, la partie centrale 51' est en mélange à base d'élastomère butyl et a une épaisseur moyenne de 3 mm, qui présente les particularités d'avoir une bonne imperméabilité et de ne pas avoir un très grand collant à cuit sur les autres mélanges tandis que les parties latérales sont formées en mélange de caoutchouc couramment utilisé pour la couche protectrice de bourrelets de pneumatique. La jonction 80' entre les parties latérales 50' et la partie centrale 51' est, vue en section méridienne, une jonction oblique faisant un angle α avec l'axe de rotation sensiblement égal à 45°, ladite jonction étant sensiblement dans le prolongement de la paroi interne 40' du bourrelet. Cette jonction 80 est rendue visible soit par le fait que les caoutchoucs des trois parties de la pièce E sont de couleurs différentes, soit par le fait que ladite jonction est matérialisée par une fine couche de couleur. L'emploi de mélange à base de butyl pour la partie centrale facilite la séparation selon l'interface entre ladite partie centrale et les parties latérales par simple traction des parties plus ou moins effilées de ladite partie centrale. La jante de service J' sur laquelle est monté l'ensemble décrit comprend une première partie 61' limitée axialement par un premier crochet R' solidaire de cette partie 61' et, monté de façon amovible pour permettre le montage et le démontage dudit ensemble, un second crochet 63' verrouillé sur la première partie 61' par un élément de verrouillage 62' dont une partie de la surface radiale externe constitue un siège pour l'ensemble.
Préférentiellement, la largeur axiale entre les bourrelets de l'ensemble non monté est inférieure à la largeur axiale L' entre les rebords de jante R' et 63' et la partie centrale 51' est élastique et déformable dans la direction axiale sous l'action de la pression de gonflage afin de réaliser un bon montage de l'ensemble sur la jante et un bon contact des parois externes verticales 440', 440" des bourrelets contre les rebords déjante.
En outre et pour permettre le gonflage de l'ensemble monté, il est prévu une valve de gonflage fixée de façon amovible au moyen d'une tige de valve 70' sur une embase de valve 55', elle même fixée de manière solidaire sur une portion élargie 54' de la partie centrale de la pièce d'étanchéité 51'. Cette tige de valve 70' est prévue pour passer au travers d'une fenêtre 60' traversant le fond de jante 610', visible sur la figure 3, fermée axialement à ses deux extrémités. Pour permettre un montage et un démontage aisé de l'ensemble, il est avantageux que l'embase de valve 55' soit montée sur la partie centrale 51' de façon que l'extrémité radialement interne des moyens de fixation de la tige de valve sur ladite embase soit entièrement située à l'intérieur de l'épaisseur de ladite partie centrale. En pratique, ces moyens de fixation sont situés totalement à l'intérieur d'un logement 52' formé sur la pièce d'étanchéité E et s'ouvrant sur la face radialement à l'intérieur de ladite pièce. Ainsi l'extrémité radialement interne des moyens de fixation, ne dépassant pas de la partie centrale, ne risque pas de venir en contact avec la jante et ne risque pas de gêner le démontage par déplacement axial de l'ensemble sur sa jante de service,
Pour le montage, la tige de valve peut être fixée sur l'embase avant même de procéder audit montage dès lors que la partie centrale 51' est suffisamment déformable de façon élastique pour permettre l'introduction de la tige de valve 70' dans la fenêtre 60'. L'ensemble est enfilé sur sa jante de service dépourvue de son rebord amovible 63' et des éléments de verrouillage 62', la tige de valve glissant sur le fond de jante 610' avant de passer dans la fenêtre 60'; l'opération de montage est alors poursuivie jusqu'à complète mise en place sur le fond dé jante et mise en place du rebord amovible 63' et ensuite par le gonflage de l'ensemble afin de mettre en place ledit ensemble contre les sièges et les rebords de jante. Pour effectuer l'opération de montage, il peut être judicieux de réaliser une légère dépression de l'ensemble afin de provoquer un léger rapprochement des bourrelets conduisant à une augmentation du diamètre de la partie centrale portant l'embase de valve afin de favoriser le glissement de la tige de valve sur le fond déjante.
Pour le démontage, on peut procéder de façon similaire en ordre inverse après avoir dégonflé l'ensemble (voire procédé à une légère mise en dépression si l'état, dudit ensemble le permet); on peut également désolidariser la tige de valve de l'embase de valve, l'ensemble pouvant alors glisser sur le fond déjante car aucun élément de l'embase ne gênant le mouvement axial.
Préférentiellement, la partie centrale est renforcée circonférentiellement pour réduire voire éviter qu'elle ne se déforme de façon permanente à l'intérieur de la fenêtre 60' et vienne ensuite gêner le démontage. Les renforts 57', sous forme de câbles ou fils, peuvent, notamment mais non exclusivement, être orientés selon un angle faible de 0° à 5° par rapport à la direction circonférentielle; ces mêmes renforts, limités à la partie centrale peuvent s'étendre jusqu'à la jonction 80' et peuvent servir de guide à l'outil de découpe employé pour effectuer la séparation entre partie centrale et parties latérales; de préférence l'angle des renforts est au plus égal à 45°
(angle mesuré par rapport à la direction circonférentielle). Il est également possible de prévoir la r présence de renforts sous forme de câbles ou de fils ou de tissus dans chaque partie latérale ou en surface de chacune desdites parties afin de protéger cette partie.
Toujours dans le même but, il est avantageux de renforcer le logement 52' de l'embase de valve à l'intérieur duquel est prévu le moyen de liaison de la tige de valve avec ladite embase. Une solution de renforcement, montrée avec la réalisation de la figure 3, consiste à incorporer dans la partie centrale un renforcement 56' de forme générale cylindrique d'axe sensiblement perpendiculaire à ladite face intérieure en matériau résistant à la compression prenant appui sur le fond dé jante 610' de part et d'autre de la fenêtre 60' dans le sens circonférentiel; ce cylindre 56' ouvert sur la face radialement interne de la partie centrale 51' s'oppose à la déformation de ladite partie à l'intérieur de la fenêtre tout en maintenant suffisamment éloignée l'embase de valve du fond déjante.
Pour éviter qu'après une utilisation prolongée dans le temps, la partie centrale qui vient en contact avec le fond de jante soit plus ou moins adhérente à cette surface, il est judicieux de prévoir un traitement anti-collant sur la face de la partie centrale en vis-à-vis du fond déjante.
Enfin, et par mesure de sécurité, les ensembles peuvent être pourvus de moyens de sécurité destinés à empêcher qu'un ensemble selon l'invention ne puisse être gonflé au delà d'une pression limite lorsque ledit ensemble n'est pas monté sur une jante. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Ensemble comprenant un pneumatique (P) sans chambre à air, doté de deux bourrelets et destiné à être monté sur une jante de montage (J) comprenant un fond de jante prolongé axialement par des sièges (440) eux-mêmes prolongés radialement vers l'extérieur par des rebords (R), et une pièce d'étanchéité caoutchouteuse (E) disposée entre ladite jante et ledit pneumatique, les diamètres (DP) de sièges de bourrelets de pneumatique étant supérieurs aux diamètres (DJ) correspondants des sièges (440) de jante, ce pneumatique (P) étant pourvu solidairement de la pièce d'étanchéité (E) formée de trois parties solidaires entre elles, une partie centrale (51), réalisée en matériau imperméable aux gaz de gonflage, étant placée axialement entre les bourrelets du pneumatique, cette partie centrale (51) se prolongeant axialement sous les bourrelets du pneumatique par des bords (50) solidaires desdits bourrelets, ce pneumatique (P) étant caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité (E) comporte des moyens ayant pour fonction de permettre une localisation de la zone de séparation entre les bords (50) et la partie centrale (51) de la pièce d'étanchéité (E) afin de faciliter cette séparation au moyen d'un outil de coupe sans endommager les bourrelets du pneumatique..
2 - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de localisation comprennent à proximité de chaque bourrelet une rainure/ une nervure (52) orientée dans la direction circonférentielle sur la face radialement intérieure de la pièce d'étanchéité.
3 - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bords (50) de la pièce d'étanchéité (E) sont collés à la partie centrale (51) selon des surfaces tronconiques faisant, avec la direction axiale, un angle α au plus égal à 60° et en ce que les moyens de localisation comprennent sur la surface de collage ou à proximité un matériau de couleur différente de la couleur de la pièce d'étanchéité.
4 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bords (50) de la pièce d'étanchéité (E) se présentent, vus en section méridienne, sous forme de bandes à bords recourbés (53') en matériau résistant aux chocs et aux cassures pouvant être occasionnées par les outils de montage et démontage de l'ensemble sur sa jante, chaque bord recourbé prolongeant radialement vers l'extérieur la partie du bord (50) située radialement sous chaque bourrelet.
5 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie centrale de la pièce d'étanchéité est réalisée dans un matériau présentant des caractéristiques d'étanchéité à l'air appropriées et en ce que les bords de ladite pièce sont réalisés dans un matériau différent et essentiellement résistant aux chocs et aux cassures.
6 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins la partie centrale (51) de la pièce d'étanchéité (E) est renforcée circonférentiellement par des renforts sous forme de câbles ou fils faisant un angle au plus égal à 45° avec la direction circonférentielle.
7 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité comprend une embase de valve (55') présentant des moyens pour la fixation d'une tige de valve (70'), ces moyens de fixation étant situés totalement à l'intérieur d'un logement (52') formé sur la pièce d'étanchéité (E) et s'ouvrant sur la face radialement à l'intérieur de ladite pièce pour permettre et faciliter le montage et le démontage par déplacement axial de l'ensemble sur sa jante de service.
8 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la jante de montage comprend une fenêtre (60') traversant le fond déjante pour le passage de la tige de valve (70') et en ce que le logement (52') prévu sur la face intérieure de la pièce d'étanchéité comporte un renforcement (56') de forme générale cylindrique s'ouvrant sur ladite face intérieure et de dimension supérieure à la largeur de la fenêtre, ledit renforcement étant en matériau résistant à la compression pour s'opposer à la déformation de la pièce d'étanchéité à l'intérieur de la fenêtre (60').
9 - Procédé de fabrication d'un l'ensemble pneumatique (P) - pièce d'étanchéité (E), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : fabrication et vulcanisation d'un pneumatique avec chambre incorporée, comme connu en soi, les diamètres des sièges de bourrelet de pneumatique étant au moins égaux aux diamètres des sièges déjante de service correspondants; fabrication d'une pièce d'étanchéité non vulcanisée en mélange de caoutchouc par co- extrusion au moyen par exemple d'une extrudeuse à nez à rouleaux, cette pièce comprenant des parties d'extrémité axiale formant des bords; mise en place de la pièce d'étanchéité à l'intérieur du pneumatique de façon que les bourrelets de ce pneumatique soient en appui sur les bords et mise en place de cet ensemble sur un tambour d'assemblage ayant une surface de moulage cylindrique expansible radialement, cette surface étant limitée axialement par des parties latérales limitant axialement le déplacement axial des bourrelets à l'étape suivante; expansion radiale du tambour d'assemblage et gonflage du pneumatique à une pression suffisante pour obtenir un contact approprié entre la pièce d'étanchéité et les bourrelets du pneumatique; vulcanisation de la pièce d'étanchéité pour rendre solidaire ladite pièce avec le pneumatique au moyen de la surface de moulage portée à la température requise pour ladite vulcanisation; démontage de l'ensemble pièce d'étanchéité - pneumatique et stockage en l'état.
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